1、第六章 化学反应与能量 单元检测一、选择题(共10个小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)1.下列选项描述的过程能实现化学能转化为电能的是（ ）A.AB.BC.CD.D2.下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是( )A.锌粒和稀硫酸反应B.灼热的木炭与反应C.甲烷在空气中燃烧的反应D. 晶体与晶体的反应3.对于反应，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是( )AB C D4.氧化反应和还原反应分别在两个电极上自发进行时,便能构成原电池。下列氧化还原反应中,在一定条件下不能构成原电池的是( ) A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3B.Zn+Ag2
2、O+H2O=Zn(OH)2+2Ag C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2OD.2H2+O2=2H2O5.下列说法正确的是( )A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率B.对于反应2H2O2=2H2O+O2,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率C.将铜片放入稀硫酸中,无现象。若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气产生D.100 mL 2 mol/L盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变6.最新报道:科学家首次用X 射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学 键的过程。反应过程的示意
3、图如下：下列说法正确的是（）A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中，CO断键形成C和OC.CO和0生成了具有极性共价键的CO2 D.态I 状态瓜表示CO与O2反应的过程7.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn（OH）2 Ag2O+Zn+H2O,此电池充电时，阴极上发生反应的物质是( )A.AgB.Zn（OH）2C.Ag2OD.Zn8.4mol A和4mol B两种气体在2L的密闭容器中发生反应,生成C和D两种气体。方程式为:2A+B=2C+D。前15s内,A的平均反应速率为0.12mol/(Ls),则15s时,容器中B的物质的量为( )A.3.
4、2 molB.2.2 molC.1.8 molD.2.8 mol9.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况,判断下列说法正确的是( )A.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量B.2mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946kJ能量C.1mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632kJ能量D.上述过程描述的是2mol的N2与2mol O2反应的能量变化过程10.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应。2 min 末该反应达到平衡， 测得生成0. 8 mol D和0. 4
5、mol C。下列判断不正确的是（ ）A.x = 1B.2 min时，A的浓度为0.9 C.2 min内A的平均反应速率为0. 3 D.B的转化率为60%二、选择题(共4小题，每小题4分，共16分，每小题有1个或2个选项符合题意)11.有一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的说法正确的是（ ）A.放电时电子的流动方向是“正极导线负极”B.钢板为正极，钢板上发生还原反应C.放电过程中向正极做定向移动D.总反应: 12.如图是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧
6、化物电解质的工作温度在700900时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( )A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上消耗1mol N2H4时,乙电极上有1mol O2被氧化D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲13.0时,将0.1mol N2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( ) N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2NO2的消耗速率与
7、N2O4的生成速率之比为2:1烧瓶内气体的压强不再变化烧瓶内气体的质量不再变化NO2的物质的量浓度不再改变烧瓶内气体的颜色不再加深烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化烧瓶内气体的密度不再变化A.B.C.只有D.只有14.已知，若反应速率分别用、表示，正确的关系是（ ）A. B. C. D. 三、非选择题(共2个小题，共54分)15.能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。 请回答下列问题。（1）工业合成氨反应是放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。已知1 mol完全反应生成可放出92 kJ热量。如果将10mo
8、l和足量混合，使其充分反应，放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”）920 kJ。（2）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2 L的密闭容器内，反应经过10 min后，生成10 mol。用表示的化学反应速率为 。一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是 (填序号）。a. 的转化率达到最大值b. 、和的体积分数之比为1:3:2，c.体系内气体的密度保持不变d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变（3）某实验小组同学进行如图甲所示实验，以检验化 学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断，中的温度 (填“升高”或“降低”）。反应过程 (填“”或“”）的能量变化可用图乙表示。（4）用和组合形成
9、的质子交换膜燃料电池的结构如图丙:则电极d是 (填“正极”或“负极”），电极c的电极反应式为 。若线路中转移2 mol电子，则该燃料电池理论上消 耗的在标准状况下的体积为 L。16.目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为: ,已知和均难溶于水但能溶于酸。1.正极的反应式是_,负极的反应式是_。2. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极_(“填A或B”)流向用电器。内电路中,向电极_(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为_。 3. 将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原
10、电池的_极,该极的电极反应式是_,电池工作时的总反应的离子方程式是_。如果消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为_(用NA表示),需要消耗标准状况下氧气的体积为_L。 答案以及解析1.答案：D解析：太阳能发电是将太阳能转化为电能，A不符合题意；电池充电是将电能转化为化学能,B不符合题意;风力发电是将风能转化 为电能,C不符合题意;氢氧燃料电池放电是将化学能转化为电能，D 符合题意。2.答案：B解析：由图像可知，反应物总能量低于生成物总能量,所以该反 应是吸热反应。A、C项反应为放热反应,不符合题意;D项反应为吸 热反应，但不是氧化还原反应,不符合题意;B项反应既是氧化还
11、原 反应又是吸热反应，符合题意。3.答案：A4.答案：C解析：A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3是氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别为不同物质，符合题意，故A不选；B.Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag是氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别为不同物质，符合题意，故B不选；C.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O是氧化还原反应,但氧化剂和还原剂均为Na2S2O3，不合题意，故C选；D.2H2+O2=2H2O为氧化还原反应，且氧化剂和还原剂分别为不同物质，符合题意，故D不选；5.答案：B解析：A.铁和浓硫酸发生钝化反应，不产生气体，故说法 错误；B.MnO2作
12、催化剂，加快反应速率，升高温度加快反应反应速率，故说法正确；C.铜比银活泼，加入硝酸银溶液，置换出银，构成原电池，NO3在酸性条件下具有强氧化性，发生的反应是3Cu8H2NO3=Cu24H2O2NO，故说法错误；D.加入氯化钠溶液，稀释盐酸，降低盐酸的浓度，反应速率减慢，故说法错误。6.答案：C解析：根据題图中能量变化情况可知，状态I时的反应物能量高于状态时的生成物能量反应为放热反应，a错误；根据题图可知，CO在反应过程中没有断键形成C和O，B错误;CO2分子内含有 极性共价键,C正确;状态I 状态表示的是CO与O形成CO2的 过程，D错误。7.答案：B解析：原电池和电解池的工作原理专题：电化
13、学专题分析：在原电池中，充电时阴极上是失电子发生氧化反应的过程解答：解：在银锌二次电池中，根据反应：2Ag+Zn（OH）2 Ag2O+Zn+H2O，充电时为电解池，阴极上Zn（OH）2失电子发生氧化反应生成Zn，所以充电时，阴极上发生反应的物质是Zn（OH）2故选B8.答案：B解析：不同物质表示的化学反应速率数值之比等于其化学计量数之比,则,设15 s时容器中B的物质的量为x mol,则有v(B)=0.06 mol/(Ls)=,解得,答案选B。9.答案：B解析：A.反应中的能量变化,用反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量来判断,946kJ/mol+498kJ/mol-2632
14、kJ/mol=+180kJ/mol,说明反应是吸热反应,所以反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,故A错误;B.由图可知,2mol N原子结合生成N2(g)时需要释放946kJ能量,故B正确;C.由图可知,1mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,故C错误;D.由图可知,反应中1mol NN和1mol O=O断裂,描述的是1mol的N2与1mol O2反应的能量变化过程,故D错误。故选B。10.答案：D 解析：根据三段式法计算起始量/mol 3 1 0 0变化量/mol 1.2 0.4 0.4 0.8平衡量/mol 1.8 0.6 0.4 0.8因为各物质的变化#
15、之比等于化学计量数之比，所以x = 1, A正确；2min， B 正确；，C正确；B的转化率为，D错误。11.答案：B解析：放电时电子流向为“负极导线正极”，故A项错误；电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，锂作负极，钢板为正极，钢板上发生还原反应，故B项正确；原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时向负极移动，故C项错误；锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为，故D错误。12.答案：A解析：该燃料电池中,负极(电极甲)上N2H4失电子,发生氧化反应,电极反应式为N2H4+2O2-4e-=N2+2H2O,正极(电极乙)上氧气得电子,发生还原
16、反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-电池总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。放电时,阴离子向负极移动,即O2-由电极乙移向电极甲,A正确;电池反应的生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,B错误;由电池总反应可知,当电极甲上有1 mol N2H4被消耗时,电极乙上有1 mol O2被还原,C错误;电池外电路的电子由负极移向正极,即由电极甲移向电极乙,D错误。13.答案：B解析：N2O4的消耗速率与NO2的生成速率均表示正反应速率,不能判断是否已达平衡;烧瓶内气体的质量是定值,烧瓶内气体的质量不再变化,不能判断是否已达平衡;烧瓶的体积
17、不变,且气体总质量不变,密度是定值,混合气体的密度不再改变,不一定平衡,故选B。14.答案：B解析：已知，由用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，A错误；，B正确；，C错误；，D错误。15.答案：（1）小于 （2） ad （3）降低（4）正极11.2解析：（1)合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，所以将 10 mol和足量混合,使其充分反应，生成氨气的物质的量小于20 mol，放出的热量小于920 kJ:（2），反应进行到最大限度，即达到平衡状态，的转化率达到最大 值,则说明反应达到平衡状态，a项正确；、和的体积分数之比为1:3:2,不能说明各物质的浓度保持不变，无法说
18、明反应达 到平衡状态，b项错误;体系内气体的总质量保持不变，总体积保持不变,则气体的密度始终保持不变，因此密度不变不能说明反应达 到平衡状态，c项错误;体系内气体的总质量保持不变，因合成氨反 应是气体分子数减小的反应，若物质的平均相对分子质量保持不变 时，则气体的总物质的量保持不变，可说明反应达到平衡状态,d项 正确。（3）晶体与晶体反应吸收热设，则反应后 中的温度降低;Al与盐酸反应放出热撤,从图乙中能量变化可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量,则可表示反应过程 的能量变化。因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成，电极反应式为。原电池中正极
19、反应式为,当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为。16.答案：1. 2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-; Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)22.B;A;CO-2e-+ -=2CO23.负;CH4+10OH-8e-= +7H2O;CH4+2O2+2OH-= +3H2O;80NA;448解析：（1）由电池的总反应可知，该电池放电时，镉在负极上被氧化生成氢氧化镉，氢氧化氧镍在正极上被还原生成氢氧化镍，故正极反应式为，负极反应式为。（2）由题给燃料电池原理示意图可知，燃料由电极A通入，氧气和二氧化碳由电极B通入，则A为负极、B为正
20、极，所以，电池工作时，外电路上电流的方向应从电极B流向用电器。内电路中，向电极负极A移动，电极A上CO参与的电极反应式为。（3）将两铂片插入KOH溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的电极是原电池的负极，该极的电极反应式为，电池工作时的总反应的离子方程式是。160 g甲烷的物质的量为10 mol，根据负极电极反应式可知，消耗10 mol甲烷要转移80 mol电子，则转移电子的数目为，需要消耗氧气的物质的量为80 mol420 mol，这些氧气在标准状况下的体积为。思路点拨：在原电池中，一定有一个可以自发进行的氧化还原反应发生，其中还原剂在负极上发生氧化反应，氧化剂在正极上发生还原反应。燃料电池的负极反应往往比较复杂，我们通常可以先写出总反应，然后写出较简单的正极反应，最后根据总反应减去正极反应，可以求得负极反应式。有关原电池的计算，通常要根据电子转移守恒进行.
